专利名称：锂渣作为促凝剂在低碱硫铝酸盐水泥中的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水泥行业的促凝剂技术，具体的说是一种将锂渣作为促凝剂在低碱硫招酸盐水泥中的应用。
背景技术：
碳酸锂渣(锂渣)是硫酸法生产碳酸锂时所产生的废渣，每生产I吨碳酸锂要排出8 10吨锂渣，锂盐厂每年都要排放大量锂渣，占用大量用地，污染环境。还没有见锂渣直接用于生产水泥的报道。
发明内容
本发明的目的是为了克服硫铝酸盐水泥生产中促凝剂价格昂贵、成本高的难题，提供了一种用锂渣作为促凝剂生产低碱硫铝酸盐水泥的方法，而且能够消解工业固体废料、发展循环经济。本发明所采用的技术方案如下
锂渣作为促凝剂在低碱硫铝酸盐水泥中的应用，其特征在于在低碱硫铝酸盐水泥磨料配料时，掺入1%_5%的锂渣作促凝剂，再磨粉成水泥成品。所述锂渣为生产碳酸锂所产生的废渣，其化学成分包含SiO2 35 38%;Ca0
10 15% ；A1203 30 35% ；Fe203 0. 4 0. 6% ；MgO 0. 2 0. 4% ；Li02 0. 15 0. 25%。在低碱硫铝酸盐熟料中锂渣掺入量为3%时效果最佳。硫铝酸盐水泥的水化历程与硅酸盐水泥的水化历程类似，在加水后先出现一个初始的润湿峰，然后进入诱导期，诱导期结束后进入水化加速期，并逐渐过渡到水化减速期。其早期主要的水化产物是AFt和I型CSH凝胶。由于硫铝酸盐水泥中C4A3S的含量和水化速率都大于C2S,所以早期的水化产物主要是AFt，因此，凡是能促进AFt生成的物质均可加速硫铝酸盐水泥的凝结。C4A3S+2CSH2+34H — AFt+2AH3 (gel)
C2S+2H— CSH (I)+CH
AH3 (gel)+3CH=3CSH2+20H —AFt
在C4A3S晶体中，Al3+是以Al-O四面体存在的，而AFt晶体中Al3+是以Al-O八面体存在的，因此，由C4A3S通过液相反应水化形成AFt的过程，就是四配位的Al3+向六配位的Al3+的转化过程。同时，AFt形成是Al-O八面体[Al (OH)6]3-与钙多面体交替排列形成多面柱，然后S042_进入柱间沟槽平衡正电荷的过程，其中形成速率最慢的[A1(0H)6]3_八面体形成过程是AFt形成的控制过程。因此，能加速Al-O八面体[A1(0H)6]3_形成和聚合的物质均能加速硫铝酸盐水泥的凝结。掺入Li2CO3时，在水化过程中，它会和硫铝酸盐水泥水化过程中生成的Ca(OH)2反应，生成LiOH,反应式如下
Li2C03+Ca (OH) 2 — 2Li0H+CaC03
锂化合物的加入可提高硫铝酸盐水泥水化环境的碱度，OH_可取代Al3+周围的水分子，促进铝的溶解，降低[Al(OH)6]3-八面体成核的自由能和晶核的临界尺寸，使得晶核的生成速率增大，该效应有利于[Al(OH)6]3-八面体的形成。同时，LiOH是强碱，在水中解离后产生的Li+可与0H_形成四配位结构，该四配位结构可促进[Al(OH) 6]3_八面体的聚合。本发明提供的上述锂渣中含有少量碳酸锂，作为促凝剂的应用，来完全取代价格昂贵的碳酸锂，以降低水泥成本、提高产品质量、节约矿业资源、消解工艺废料，为发展循环经济开辟了新途径。同时还达到了消解工业固体废料、保护环境的目的。
图I为低碱硫铝酸盐水泥生产流程图。
具体实施例方式 为进一步说明本发明内容，结合实施实例进行详细说明。实验一、锂渣不同掺加量与空白样的对比实验
表I、本发明低碱硫铝酸盐水泥配比
权利要求
1.锂渣作为促凝剂在低碱硫铝酸盐水泥中的应用，其特征在于在低碱硫铝酸盐水泥磨料配料时，掺入1%-5%的锂渣作促凝剂，再磨粉成水泥成品。
2.如权利要求I所述的锂渣作为促凝剂在低碱硫铝酸盐水泥中的应用，其特征在于所述锂渣为生产碳酸锂所产生的废渣，其化学成分包含=SiO2 35 38% ；CaO 10 15% ；A120330 35% ；Fe203 O. 4 O. 6% ；MgO O. 2 O. 4% ；Li02 O. 15 O. 25%。
3.如权利要求I所述的锂渣作为促凝剂在低碱硫铝酸盐水泥中的应用，其特征在于在低碱硫招酸盐熟料中锂洛掺入量为3%。
全文摘要
本发明涉及一种水泥行业的促凝剂技术，具体的说是锂渣作为促凝剂在低碱硫铝酸盐水泥中的应用，在低碱硫铝酸盐熟料中掺入1%-5%的锂渣作促凝剂，锂渣化学成分包含SiO235～38%；CaO10～15%；Al2O330～35%；Fe2O30.4～0.6%；MgO0.2～0.4%；LiO20.15～0.25%。锂渣掺入量为3%时效果最佳。本发明用锂来完全取代价格昂贵的碳酸锂，以降低水泥成本、提高产品质量、节约矿业资源、消解工艺废料，为发展循环经济开辟了新途径。同时还达到了消解工业固体废料、保护环境的目的。
文档编号C04B22/06GK102775086SQ20121028573
公开日2012年11月14日 申请日期2012年8月13日 优先权日2012年8月13日
发明者孙建成, 朱应新, 李金锋, 田建伟, 贾正玉 申请人:曲阜中联水泥有限公司